切向逆流式換熱的二氧化硅水解爐制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)一種切向逆流式換熱的二氧化硅水解爐，包括爐體，爐體的頂部有密封連接的爐蓋，爐蓋以及爐體底部皆為截圓錐面形狀的結(jié)構(gòu)；爐體中有螺旋狀的冷卻管，冷卻管的上端與連接于爐蓋上的進(jìn)料管密封連接，冷卻管的下端與連接于爐體底部的出料管密封連接；爐體底部有延切向連接的進(jìn)氣管接頭，爐蓋上有延切向連接的出氣管接頭，所謂切向連接，是指管接頭的側(cè)面與所述截圓錐面相切連接，而且管接頭的軸線與爐體中心線的夾角等于冷卻管的螺旋狀結(jié)構(gòu)的螺旋角。本實(shí)用新型專利技術(shù)具有逆流換熱、延長換熱冷卻的時(shí)間、避免高速氣體動能損失、使熱流體最有效地冷卻、利于二氧化硅水解爐小型化等優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于二氧化硅水解爐
，具體涉及一種二氧化硅氣溶膠的冷卻裝置。
技術(shù)介紹
二氧化硅水解爐是二氧化硅生產(chǎn)裝置中最主要的設(shè)備之一。從噴嘴反應(yīng)以后的氣溶膠在負(fù)壓力的作用下自上而下進(jìn)入水解爐，在爐體內(nèi)經(jīng)過與作為冷卻介質(zhì)的空氣換熱后，從爐體底部的出料口流出，氣溶膠得以降低溫度以適應(yīng)后續(xù)工序的工藝要求?，F(xiàn)有技術(shù)的水解爐，由于結(jié)構(gòu)配置不夠合理，使得含有二氧化硅的混合熱氣體不能充分冷卻，不能滿足生產(chǎn)需要，另一方面也存在冷卻氣體及時(shí)間的浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)成本。例如中國專利ZL 201420489689.4，名稱為“二氧化硅水解爐”的技術(shù)專利，公開了了一種二氧化硅水解爐結(jié)構(gòu),包括帶夾套的爐體，該爐體的物料入口為斜切向進(jìn)入，夾套的入口為斜切向進(jìn)入，兩個(gè)斜切向正對。該專利的高溫二氧化硅氣溶膠從爐體的頂部進(jìn)入爐體以與進(jìn)入夾套中的冷卻空氣換熱，但是其爐體空腔呈上下直接貫通的結(jié)構(gòu)，使得高溫二氧化硅氣溶膠在其中只流經(jīng)極短的時(shí)間，然后就直接灌泄到爐底部流出，這種換熱的結(jié)構(gòu)造成高溫二氧化硅氣溶膠在爐體內(nèi)由于過流時(shí)間短，加上其換熱面積小，所以換熱效果差，高溫二氧化硅氣溶膠不能降溫到所需的溫度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的二氧化硅水解爐存在的高溫二氧化硅氣溶膠過流時(shí)間短，換熱面積小，換熱效果差的缺陷，提供一種過流時(shí)間較長、換熱面積較大、降溫好的二氧化硅水解爐。本技術(shù)的目的是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：一種切向逆流式換熱的二氧化硅水解爐，包括爐體，爐體的頂部有密封連接的爐蓋，爐蓋以及爐體底部皆為截圓錐面形狀的結(jié)構(gòu)；爐體中有螺旋狀的冷卻管，冷卻管的上端與連接于爐蓋上的進(jìn)料管密封連接，冷卻管的下端與連接于爐體底部的出料管密封連接；爐體底部有延切向連接的進(jìn)氣管接頭，爐蓋上有延切向連接的出氣管接頭，所謂切向連接，是指管接頭的側(cè)面與所述截圓錐面相切連接，而且管接頭的軸線與爐體中心線的夾角等于冷卻管的螺旋狀結(jié)構(gòu)的螺旋角。逆流式換熱簡稱逆流換熱，以下同。二氧化硅氣溶膠自上而下延冷卻管內(nèi)流動，冷卻介質(zhì)，即冷卻空氣自下而上在冷卻管的外部流動，兩者成逆流換熱關(guān)系配置，逆流換熱的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)條件相同時(shí)，逆流換熱的對數(shù)平均溫差比其他所有的換熱方式都大，尤其是比順流換熱要大得多，逆流換熱能使熱流體最有效地冷卻。冷卻管按螺旋狀設(shè)置，極大地延長了二氧化硅氣溶膠流經(jīng)的路程，也即延長了換熱冷卻的時(shí)間，換言之，對于同樣的換熱效果，就可使?fàn)t體的結(jié)構(gòu)更緊湊，爐體的體積更小型化。冷卻管按螺旋狀設(shè)置，在螺旋狀的冷卻管中彎曲部位流動的高溫流體，其靠近截面中心部位流體的流速小于靠近截面外側(cè)部位的流體的流速，若稍有擾動，極易形成湍流效果，或者說，形成內(nèi)外側(cè)流體混合交換，這對于較高溫度的流體流向壁面以提高換熱效果是很有利的。延切向連接的進(jìn)氣管接頭，避免高速冷卻氣體直接碰撞爐壁造成動能損失，且使冷卻流體受爐壁面導(dǎo)向延斜向上方向螺旋式流動，即擴(kuò)大與所述螺旋管的接觸時(shí)間，提高換熱效率。優(yōu)選方案，進(jìn)料管延切向與爐蓋連接，出料管延切向與爐體底部連接。優(yōu)選方案，冷卻管并聯(lián)有2-3根。優(yōu)選方案，所述2-3根并聯(lián)的冷卻管按多頭螺紋形式等分間隔設(shè)置。本技術(shù)的有益效果是：1、逆流換熱能使熱流體最有效地冷卻；2、極大地提高了二氧化硅氣溶膠流經(jīng)的路程，也即延長了換熱冷卻的時(shí)間，可使?fàn)t體的結(jié)構(gòu)更緊湊和小型化；3、利于冷卻管內(nèi)形成湍流效果，提高換熱效果；4、切向連接的進(jìn)氣管接頭，避免高速氣體動能損失，且使冷卻流體受爐壁面導(dǎo)向延斜向上方向螺旋式流動，提高換熱效率。附圖說明圖1是本技術(shù)一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，爐體1；爐體底部11；爐蓋2；冷卻管3；進(jìn)料管4；出料管5；進(jìn)氣管接頭6；出氣管接頭7。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對本技術(shù)作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1：如圖1所示，一種切向逆流式換熱的二氧化硅水解爐，包括爐體1，爐體1的頂部有密封連接的爐蓋2，爐蓋2以及爐體底部11皆為截圓錐面形狀的結(jié)構(gòu)；爐體1中有螺旋狀的冷卻管3，冷卻管3的上端與連接于爐蓋1上的進(jìn)料管4密封連接，冷卻管3的下端與連接于爐體底部11的出料管5密封連接；截圓錐面形狀結(jié)構(gòu)的爐體底部11側(cè)面有方向?yàn)榍邢虻墓潭ㄟB接的進(jìn)氣管接頭6，爐蓋2上有方向?yàn)檠忧邢蜻B接的出氣管接頭7，這里所說的切向連接，是指進(jìn)氣管接頭6或出氣管接頭7與所述截圓錐面相貫連接，而且進(jìn)氣管接頭6或出氣管接頭7的側(cè)面與所述截圓錐面相切連接，同時(shí)進(jìn)氣管接頭6或出氣管接頭7的軸線與爐體1中心線的夾角等于冷卻管3的螺旋狀結(jié)構(gòu)的螺旋角，為此也要求所述截圓錐面的錐角的一半要與所述螺旋角互為余角。進(jìn)料管4延著切向與爐蓋2連接，出料管5延著切向與爐體底部11連接。工作時(shí)，高溫二氧化硅氣溶膠自上而下延冷卻管3內(nèi)流動，冷卻空氣從進(jìn)氣管接頭6進(jìn)入爐體1。并自下而上在冷卻管3的外部流動，高溫二氧化硅氣溶膠與冷卻空氣兩者成逆流換熱關(guān)系配置，逆流換熱的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)條件相同時(shí)，逆流換熱的對數(shù)平均溫差比其他所有的換熱方式都大，尤其是比順流換熱要大得多；逆流換熱能使熱流體最有效地冷卻。冷卻管3按螺旋狀設(shè)置，極大地提高了二氧化硅氣溶膠流經(jīng)的路程，也即延長了換熱冷卻的時(shí)間，換言之，對于同樣的換熱效果，就可使?fàn)t體的結(jié)構(gòu)更緊湊，爐體的體積更小型化。而且，冷卻管3按螺旋狀設(shè)置，在螺旋狀的冷卻管中彎曲部位流動的高溫流體，其靠近截面中心部位的流速和靠近截面外側(cè)部位的流體流速不同，極易形成內(nèi)外側(cè)流體受擾動和混合交換，甚至形成湍流效果，這對于較高溫度的流體流向壁面提高換熱效果是很有利的。進(jìn)氣管接頭6延切向連接，避免高速氣體直接碰撞爐壁造成動能損失，且使冷卻流體受爐壁面導(dǎo)向延斜向上方向螺旋式流動，即擴(kuò)大與所述螺旋管的接觸時(shí)間，提高換熱效率。實(shí)施例2：螺旋方向相同的圓錐型螺旋管構(gòu)成的冷卻管，共有2根，2根冷卻管順著爐體的周向錯開180°，再把2根冷卻管的上端通過過渡管并聯(lián)，然后與連接于爐蓋上的進(jìn)料管密封連接；同樣，2根冷卻管的下端通過過渡管并聯(lián)，然后與連接于爐體底部的出料管密封連接。其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。本技術(shù)適用于二氧化硅水解爐，具有逆流換熱、延長換熱冷卻的時(shí)間、管內(nèi)管外都易形成湍流效果，切向連接的進(jìn)氣管接頭，避免高速氣體動能損失、使熱流體最有效地冷卻、利于小型化等優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果對上述
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
作簡單的修改或替換，這樣的改變不能認(rèn)為是脫離本技術(shù)的范圍，所有這樣對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的修改將包括在本技術(shù)的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
切向逆流式換熱的二氧化硅水解爐，包括爐體，爐體的頂部有密封連接的爐蓋，其特征是，爐蓋以及爐體底部皆為截圓錐面形狀的結(jié)構(gòu)；爐體中有螺旋狀的冷卻管，冷卻管的上端與連接于爐蓋上的進(jìn)料管密封連接，冷卻管的下端與連接于爐體底部的出料管密封連接；爐體底部有延切向連接的進(jìn)氣管接頭，爐蓋上有延切向連接的出氣管接頭，所謂切向連接，是指管接頭的側(cè)面與所述截圓錐面相切連接，而且管接頭的軸線與爐體中心線的夾角等于冷卻管的螺旋狀結(jié)構(gòu)的螺旋角。

【技術(shù)特征摘要】
1.切向逆流式換熱的二氧化硅水解爐，包括爐體，爐體的頂部有密封連接的爐蓋，其特征是，爐蓋以及爐體底部皆為截圓錐面形狀的結(jié)構(gòu)；爐體中有螺旋狀的冷卻管，冷卻管的上端與連接于爐蓋上的進(jìn)料管密封連接，冷卻管的下端與連接于爐體底部的出料管密封連接；爐體底部有延切向連接的進(jìn)氣管接頭，爐蓋上有延切向連接的出氣管接頭，所謂切向連接，是指管接頭的側(cè)面與所述截圓錐面相切連接，而且管接頭的軸線與...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣衛(wèi)兵，
申請(專利權(quán))人：久江控股集團(tuán)有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31